陈龙飞， 游世辉, 刘小飞, 赵小英

(1.湘潭大学 土木工程与力学学院，湘潭 411105; 2.枣庄学院 机电工程学院，枣庄 277160;3.莫斯科大学，莫斯科)

1 引 言

边坡失稳问题广泛存在于岩土工程、环境科学和交通运输等诸多领域。边坡受到雨水冲刷、地震以及撞击作用时会发生失稳造成滑坡，从而给社会和人民造成巨大的经济损失和生命威胁。因此，边坡失稳问题的研究具有非常重要的理论和科学意义。

边坡失稳问题的研究主要有实验和数值分析法等。数值分析法包含离散元法[1]和有限法等。数值分析法的优势在于低成本、可重复和可模拟复杂地质条件。目前，国内外学者利用离散元对岩体及边坡稳定性问题进行了大量的研究。Fakhimi 等[2-5]通过模拟单轴压缩试验对岩体的变形破坏特性、宏观性质和微观特征进行了研究。杨冰等[6-10]基于PFC2D和EDEM软件对边坡失稳过程的宏观响应进行了研究和探讨。苏永华等[11]利用双强度折减法对边坡的极限承载力进行了研究；潘敏等[12]提出了基于稀疏网格配点法的边坡可靠度分析方法，为进行复杂的边坡可靠度分析提供了一条有效的途径。

早期对于边坡破坏的研究都是通过实验的方式进行的，但这种方法只涉及一种尺度，而边坡破坏是一个动态的多尺度的破坏过程，涉及到从微孔洞的损伤积累到宏观的裂缝形成，微观和宏观之间相互影响，微观的力学演化是导致宏观力学演化的根源。宏细观系统存在跨尺度的关联性、层次性和随机性，所以需要找到一种能覆盖所有尺度的研究方法，而持续同调就是一种可以覆盖连续尺度的拓扑化描述方法。……